设备和测量仪器

摘要

一种设备和测量仪器(2)包括第一部件和第二部件，第一部件和第二部件被配置成相对于彼此滑动运动。第一部件(9)包括锁定构件(20)，该锁定构件包括可从第一位置运动到第二位置的硬部(22)。第二部件(6)包括可压缩部(18)，该可压缩部具有小于该硬部的肖氏硬度，且被定位成当锁定构件处于第一位置时，可压缩部不被硬部接合，而当锁定构件处于第二位置时，可压缩部由硬部至少部分地压缩，从而防止第一部件与第二部件的相对运动。在替代实施例中，第一部件可包括可压缩部(34)且第二部件可包括硬部(38)。可压缩部具有小于硬部的肖氏硬度，因此在第二位置，可压缩部绕硬部压缩或变形。这种压缩形成摩擦，以便用细微调整水平锁定第一部件与第二部件的相对位置。

权利要求

1.一种设备，包括：

第一部件与第二部件，所述第一部件与第二部件被配置成相对于彼此滑动运动；且其中所述第一部件包括锁定构件，所述锁定构件包括可从第一位置运动到第二位置的硬部；并且所述第二部件包括可压缩部，所述可压缩部具有小于所述硬部的肖氏硬度且被定位成使得当所述锁定构件处于所述第一位置时所述可压缩部不被所述硬部接合，且当所述锁定构件处于所述第二位置时所述可压缩部至少部分地由所述硬部压缩，从而防止所述第一部件与第二部件的相对运动。

2.一种设备，包括：

第一部件与第二部件，所述第一部件与第二部件被配置成相对于彼此滑动运动；且其中所述第一部件包括锁定构件，所述锁定构件包括可从第一位置运动到第二位置的可压缩部；并且所述第二部件包括硬部，所述硬部具有大于所述可压缩部的肖氏硬度且被定位成使得当所述锁定构件处于所述第一位置时所述可压缩部不被所述硬部接合，且当所述锁定构件处于所述第二位置时所述可压缩部至少部分地由所述硬部压缩，从而防止所述第一部件与第二部件的相对运动。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述可压缩部包括具有从50至70肖氏硬度的材料。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述硬部具有80或更高的肖氏硬度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述硬部是所述锁定构件的边缘。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于：所述第一部件具有纵向轴线且所述第一部件与第二部件被配置成基本上在所述纵向轴线的方向上相对于彼此滑动运动；并且所述硬部是直的且基本上垂直于所述纵向轴线对准，且所述锁定构件可在第一位置与第二位置之间在平行于尖锐边缘的方向上运动。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述可压缩部包括不可分裂的材料。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述压缩部是弹性的。

9.一种用于外科手术的测量仪器，其特征在于包括根据前述权利要求中任一项所述的设备。

10.根据权利要求9所述的测量仪器，其特征在于，所述测量仪器是一次性的。

11.根据权利要求9或10所述的测量仪器，其特征在于用于测定膝手术中的股骨的大小，还包括附连到所述第一部件或第二部件的触针。

12.根据权利要求9或10所述的测量仪器，其特征在于用于测定膝手术中股骨的大小，还包括附连到第一部件或第二部件的定位引导件。

说明书

设备和测量仪器

技术领域

[0001] 本发明涉及用于锁定第一部件与第二部件的相对滑动运动的设备。特别地，本发明涉及包括这种设备的在外科手术中使用的测量仪器。

背景技术

[0002] 在整形外科手术中(例如，膝置换手术)，利用假体来置换受损的关节部分。在膝置换手术中，一种这样的假体是股骨假体，股骨假体固结到股骨上以提供膝关节的置换承载表面。在装配该假体之前，需要通过切割骨骼上的接收表面并寻找到定位销的正确位置来使股骨准备进行该植入。股骨假体可以多种不同大小来提供以适合患者的解剖结构。使用测量仪器来确定植入物的大小且确保用于接纳假体的定位销的任何孔处于正确位置。

[0003] 典型已知的股骨大小测定引导件是完全由金属或金属合金制成的仪器。其包括可相对于彼此滑动以测量患者的解剖结构和确定植入物的正确大小的部件。一旦确定了正确大小，可需要锁定这些部件，使得它们不能相对于彼此运动。这可使用旋钮基摩擦锁来实现。螺纹内孔设于一部件中，在另一部件上的表面上方。然后将螺纹旋钮旋入到内孔内使得一端从内孔突伸出来且螺纹旋钮到内孔内的进一步旋转造成其接触并压住另一部件，利用摩擦锁定两个部件防止相对运动。由于仪器由金属制成，当使用螺纹旋钮来锁定这些部件防止相对运动时并不存在显著的压缩或变形。

[0004] 这种使用螺纹旋钮的基于摩擦的锁定对于手术室中带手套的手在充满流体的伤口中使用较为麻烦。但是，利用替代构造，没有螺纹旋钮的机械优点，难以提供足够的摩擦来锁定两个部件防止相对运动。

发明内容

[0005] 本发明提供一种设备，该设备允许选择性地锁定两个部件之间的相对滑动运动。该设备包括硬部件和更软或可压缩的部件。在锁定位置，较硬部件作用于可压缩部件上以锁定两个部件防止相对运动。较硬部件与可压缩部件的不同材料性质允许更容易地实现锁定且使得能锁定该设备而无需螺纹内孔和相对应的螺纹旋钮。

[0006] 根据本发明的第一方面，提供一种设备，其包括：

[0007] 第一部件与第二部件，其被配置成相对于彼此滑动；且其中

[0008] 第一部件包括锁定构件，该锁定构件包括可从第一位置运动到第二位置的硬部；以及，

[0009] 该第二部件包括可压缩部，该可压缩部具有小于硬部的肖氏硬度且被定位成使得当锁定构件处于第一位置时可压缩部并不被硬部接合，且当锁定构件处于第二位置时可压缩部至少部分地由硬部压缩从而防止第一部件与第二部件的相对运动。

[0010] 根据本发明的另一方面，提供一种设备，其包括：

[0011] 第一部件与第二部件，其被配置成相对于彼此滑动运动；且其中

[0012] 第一部件包括锁定构件，该锁定构件包括可从第一位置运动到第二位置的可压缩部；以及，

[0013] 该第二部件包括硬部，该硬部具有大于可压缩部的肖氏硬度且被定位成使得当锁定构件处于第一位置时可压缩部并不被硬部接合，且当锁定构件处于第二位置时可压缩部至少部分地由硬部压缩从而防止第一部件与第二部件的相对运动。(此方面的设备非常类似于第一方面，除了在此方面，可压缩材料设于锁定构件上而不是在第二部件上)。

[0014] 在可压缩部与硬部之间的相互作用控制第一部件与第二部件是否被锁定防止相对运动。在第二位置，硬部与可压缩部接触且向可压缩部施加力。由于可压缩部具有小于硬部的肖氏硬度，可压缩部绕硬部压缩或变形。此压缩形成摩擦，以细微调整水平来锁定第一部件与第二部件，这对于基于凹口或棘齿的系统(其中调整水平限于所提供的特定凹口)是不可能的。尽管可获得与现有技术螺纹旋钮系统类似的细微调整，但本发明使用不同材料，其中之一具有小于另一种的肖氏硬度，从而允许安全地锁定而不会有使用现有技术螺纹旋钮的困难。

[0015] 可压缩部可包括肖氏硬度从大约50至大约70且更优选地从58至62的材料。可压缩部的合适材料的一个实例是60肖氏硬度硅橡胶。

[0016] 硬部可包括肖氏硬度为80或更大的材料。合适材料的实例为Pantone IT冷灰(白)SG85聚氨酯浇注树脂、铝和不锈钢。

[0017] 在一实施例中，硬部是边缘。该边缘可为尖的或圆的且用于集中在第二位置施加于可压缩部上的力，使得可压缩部被进一步压缩，在第二位置进一步将两个部分固定在一起。

[0018] 在一实施例中，第一部件具有纵向轴线且第一部件与第二部件被配置成基本上在纵向轴线的方向上相对于彼此滑动运动。硬部是直的且基本上垂直于纵向轴线对准且锁定构件可在平行于尖锐边缘的方向在第一位置与第二位置之间运动。此配置提供增强的锁定，这是因为硬部被定向为可压缩材料垂直于相对运动方向被压缩。由可压缩部施加于硬部上的任何弹性反作用力垂直于锁定构件在第一位置与第二位置之间运动的方向，因此最小化试图将锁定构件移出第二位置的任何力，得到更安全的锁定。另一优点在于，在第二位置可压缩材料可能绕硬部局部地变形，进一步改进第二锁定位置的安全性。在某些实施例中，硬部可为直的且尖锐的，因此可压缩部被硬部部分地切割，进一步使该锁定安全。

[0019] 可压缩部可包括不可分裂的材料。不可分裂的材料抵抗断裂成其它片。这在医疗应用中是需要的，因为其减轻了来自可压缩部的碎屑由硬部而断裂并落入到伤口内的风险。

[0020] 为了进一步最小化来自碎屑的任何风险，可压缩部可由生物相容性材料制成。

[0021] 可压缩部可为弹性的，使得在压缩后，其返回到其原始形状。如果可压缩部是弹性的，该设备可更容易地再次使用，因为在锁定构件从第二位置移出后，可压缩部的弹性使之弹回到其未压缩形状，而不会留下永久变形。

[0022] 该设备可形成手术中使用的测量仪器的部分。测量仪器可为一次性的。在一实施例中，测量仪器可用于测定膝手术中股骨的大小，且还包括附连到第一部件或第二部件的触针。测量仪器还可包括附连到第一部件或第二部件上的定位引导件。

附图说明

[0023] 现将参看附图以举例说明的方式描述本发明的实施例，在附图中相似附图标记指代相似部件且在附图中：

[0024] 图1是根据本发明的实施例的透视图；

[0025] 图2是图1的实施例的第一子组件的透视图；

[0026] 图3是图2的子组件的分解图；

[0027] 图4是图1的实施例的第二子组件的透视图；以及，

[0028] 图5是图4的子组件的分解图。

具体实施方式

[0029] 图1描绘了根据本发明在膝手术中使用的测量仪器2的透视图。其可用于测定股骨大小且确保股骨假体的定位销在股骨中的正确定位。该仪器2包括主框架4，主框架4形成两个滑动子组件6、9的一部分，两个滑动子组件6、9在图2至图5中描绘为相互隔离。

[0030] 主框架4具有在其底边缘上的一对平脚8，这对平脚8在使用中放置于切除的胫骨表面上。主框架4大体上沿着垂直于脚8的平面的纵向轴线从脚8向上延伸。限定通道10用于接纳第一滑动子组件6。通道10周围的外表面具有垂直于纵向轴线的大体上恒定截面以允许第二滑动子组件9部分地包围该通道。以此方式，滑动子组件6、9都可在纵向轴线的方向上相对于通道10滑动。

[0031] 现参看图2和图3，主框架4被描绘为具有第一滑动子组件6，第一滑动子组件6在图2中是组装的且在图3中是分解的(为了清楚起见，省略仅关于第二滑动子组件9的所有部件)。第一滑动子组件4包括基板12，基板12的大小适于装配到主框架4的通道10内。基板12的顶部用于连接触针14(在图2和图3中未示出，但在图1中示出)。基板12具有对应于膝置换系统中所用的植入物大小的分级标记，例如在P.C.S西格玛全膝系统中所用的2、2.5、3、4和5的大小，P.C.S西格玛全膝系统可购自DePuy International Limited。

[0032] 两个可压缩条带18附连到基板12的每一侧上且与基板一起限定绕纵向轴线的周边，该周边略微小于通道10的截面，从而允许基板12在通道中滑动。

[0033] 在组装的仪器中，第一锁定构件20容纳于主框架4内。硬叶片22附连到第一锁定构件20的一端，且握把24附连到另一端。握把24从主框架4中形成的孔口26突伸，以允许第一锁定构件在垂直于纵向轴线的方向上从第一位置运动到第二位置。

[0034] 在第一位置，硬叶片22定位到可压缩条带18的侧部，从而允许基板12在通道10中自由地滑动。在第二位置，硬叶片22接合可压缩的条带18，从而压缩它们。叶片平行于锁定构件20运动的方向定向，使得易于在第一位置与第二位置之间运动该锁定构件。在第二位置，可压缩条带18的压缩造成摩擦力，摩擦力相对于主框架4锁定基板12。

[0035] 现参看图4和图5，主框架4被描绘为具有第二子组件9，第二子组件9在图4中组装且在图5中分解。在图4和图5中，为了清楚起见，省略了仅关于第一子组件6的任何零件。第二子组件9包括滑动框架28，滑动框架28限定通道30，通道30的大小使得主框架4的通道10的外表面装配于通道30内，使得滑动框架28相对于主框架4在纵向轴线的方向上滑动。滑动框架28还限定两个孔口32用于指示定位销应位于哪里。分级标记33设于滑动框架的表面上且标记与基板12相同的大小，即，在此实施例中2、2.5、3、4和5的标准大小。

[0036] 用于指示定位销放置的孔口32也充当引导件以形成用于销的孔。这些孔口32用17-4不锈钢做内衬。

[0037] 两根可压缩条带34附连到主框架4的通道10的外表面上。第二锁定构件36设于滑动框架28中。两个硬叶片38附连到第二锁定构件36的一端，且握把40从另一端延伸。滑动框架28包括孔口42，当该设备组装时，握把穿过孔口42延伸。第二锁定构件可在第一位置与第二位置之间在滑动框架28内从一侧向另一侧运动。

[0038] 在第一位置，硬叶片38并不接触可压缩条带34且滑动框架28可相对于主框架4滑动。在第二位置，硬叶片38接合可压缩条带34，从而压缩它们。叶片平行于锁定构件36运动的方向定向，使得易于在第一位置与第二位置之间运动该锁定构件。在第二位置，可压缩条带34的压缩造成摩擦力，摩擦力相对于主框架4锁定滑动框架28。

[0039] 在此实施例中，可压缩条带18、34由60肖氏硬度硅橡胶制成，具有60分钟的适用2 2
期(pot life)，12-14小时的模制时间，3.5Ms/m 的黏度，60±2的肖氏硬度，4N/mm 的撕裂
2
强度和3±0.5N/mm 的抗张强度。硬叶片22、38由17-4不锈钢制成。此材料组合在锁定构件20、36运动到第二锁定位置时提供良好锁定。60肖氏硬度硅橡胶在叶片下压缩和变形，同时抵抗由叶片施加力下的切割和剪切使得其用作基本上不可分裂的材料，其抵抗在叶片下的断裂。即使在来自可压缩条带的碎屑在使用中脱离并落入到伤口中的情况下，60肖氏硬度硅橡胶是生物相容的。

[0040] 基板12和触针14由铝制成。

[0041] 该设备的其余部分由硬塑料制成。一种目前优选的材料是Pantone IT冷灰(白)3
SG 95聚氨酯浇注树脂，其具有1.6(kg/dm)的比重，5分钟的适用期(在20℃，200gm)，45分
2 2 2
钟的固化时间，80肖氏硬度，47N/mm 的压缩强度、27N/mm 的抗张强度和40N/mm 的抗弯强度。

[0042] 在使用中，测量仪器2放置于切除的胫骨上使得脚8搁置于切除表面上，且股骨旋转至90度。然后调整基板12直到触针接触患者并使用锁定构件20锁定。然后可关于所需植入物大小读取分级16。这测量股骨植入物的所需大小，从后髁到前切迹测量。

[0043] 然后相对于主框架4调整滑动框架28直到由分级33所指示的如先前所测量的正确假体大小。滑动框架28使用第二锁定构件36锁定就位使得孔口32可用于引导定位销的位置。

[0044] 股骨植入物的大小通常最多为下一最大的大小。举例而言，如果该大小被测量为在四号大小与五号大小之间，那么选择五号大小且滑动框架28锁定于五号大小位置。

[0045] 测量仪器可为再使用的或者仅使用特定次数。仪器可再使用的限度将由可压缩条带18、34上的磨损来确定。如果在叶片38与可压缩条带18、34接合之后，可压缩条带18、34变得磨损或切割，那么将不能再次使用该装置。但是，低成本材料的使用使得测量仪器被设计成在手术中用后可丢弃，从而降低了灭菌要求。

[0046] 尽管上文所述的实施例使用带有作用于可压缩条带上的直边缘的硬叶片，但选择性锁定的益处可利用多种其它配置来实现。举例而言，可使用硬表面而不是硬边缘。

[0047] 在替代实施例中，硬表面与可压缩条带的放置可交换，使得可压缩条带位于锁定构件上而硬表面位于另一部件上。

[0048] 在替代实施例中，可使用除了两个之外的其它数量的可压缩条带，例如，单个条带或三个条带或三个以上的条带。

[0049] 应了解由叶片与可压缩条带的相互作用来锁定滑动运动的机构可应用于其中需要滑动部件的选择性锁定的任何情形，其并不限于上文所述的具体测量设备。

[0050] 尽管上文所述的实施例关于优选材料来描述，从而也可使用提供小于硬叶片的肖氏硬度的可压缩条带的其它材料。